基于數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的城市三維的觀建模(共49頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計說明書題 目：基于數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的城市三維景觀建模 院 （部）： 土木工程學(xué)院專 業(yè)： 測繪工程班 級： 測繪 082姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2012 年 6 月 10 日精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目 錄摘 要ABSTRACT1 前 言11.1 攝影測量11.2 三維建模技術(shù)11.3 本設(shè)計的研究內(nèi)容22 三維景觀建模的制作原理及應(yīng)用3 2.1 概述32.2 基于 Imagis 的城市三維景觀建模方法的實現(xiàn)32.2.1 創(chuàng)建簡單的三維模型42.2.2 創(chuàng)建復(fù)雜的三維模型42.3 紋理采集和紋理粘貼52.

2、3.1 三維建筑物紋理采集與處理52.3.2 三維建筑物紋理粘貼62.4 三維建模中遇到的問題總結(jié)73 數(shù)字?jǐn)z影測量數(shù)據(jù)處理93.1JX4C 簡介93.2 測區(qū)介紹 93.3 數(shù)據(jù)采集93.3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理93.3.2DLG 的制作183.3.3DEM 的制作203.3.4 等高線生成及 TIN 的生成223.3.5DOM 制作及鑲嵌24精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4 基于數(shù)字?jǐn)z影測量的城市三維建模284.1 建模所需數(shù)據(jù)和軟件284.2 Imagis 環(huán)境下三維數(shù)字模型的建立294.2.1 數(shù)據(jù)的輸入和轉(zhuǎn)換294.2.2 生成 DEM304.2.3 樓房道路建模和紋理貼圖31

3、4.2.4 樹木建模355 結(jié) 論37謝 辭39參考文獻(xiàn)40 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)摘 要信息時代的城市規(guī)劃與數(shù)字城市的建設(shè)是密切相關(guān)的。在規(guī)劃設(shè)計和規(guī)劃審批中，由于規(guī)劃成果的數(shù)字化、可視化，使得對各種規(guī)劃成果和方案的定量分析、模擬和預(yù)測成為可能。城市規(guī)劃設(shè)計審批能否實現(xiàn)可視化，關(guān)鍵在于如何利用當(dāng)前三維建模與可視化技術(shù)，實現(xiàn)對城市現(xiàn)狀與規(guī)劃三維模型的快速建立。其中一個重要問題就是城市基礎(chǔ)空間信息的獲取。城市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)，是一項投資巨大、技術(shù)要求十分復(fù)雜的工程。不僅成果精度要求高，而且信息的內(nèi)容包含廣泛。傳統(tǒng)的測繪手段已無法滿足上述綜合性基礎(chǔ)空間信息生產(chǎn)的要求。利用數(shù)字

4、攝影測量技術(shù)可以快速獲取包括數(shù)字線劃矢量圖、數(shù)字高程模型和正射投影圖在內(nèi)的城市基礎(chǔ)空間信息。本次畢業(yè)設(shè)計的目的就是采用數(shù)字?jǐn)z影測量手段，從數(shù)字?jǐn)z影測量的基本理論入手，利用 JX-4C 全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)對航片數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型（DEM） 、正射投影圖等城市規(guī)劃所需的基本圖件，并利用相關(guān)軟件對城市建筑物進(jìn)行三維景觀建模。 關(guān)鍵詞：數(shù)字?jǐn)z影測量；JX4C；Imagis；三維景觀模型精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)Based on the number of measuring technology of photography3 d modeling city l

5、andscapeABSTRACTInformation age of urban planning and construction of a digital city is closely related. In the design and planning for examination and approval, the digital, visual planning achievements, which makes the various planning achievements and scheme of the quantitative analysis, simulati

6、on and forecast to become possible. Urban planning and design for examination and approval could realize visualization, the key point is that how to use current 3 d modeling and visualization technology to realize the city planning and current situation of 3 d models quickly built. One of the import

7、ant problem is the city basic space information. Urban basic space data production, is a huge investment, technology demand is very complex projects. Results not only the precision requirement is high, and the content of the information includes extensive. The traditional surveying and mapping metho

8、d has failed to meet the above comprehensive basic space information production requirements. Using a digital photography measurement technology can quickly get including a number line row vector diagram, digital elevation model and was shot, projection map city basic space information. The graduati

9、on design is the purpose of adopting digital photography measuring method, from the digital photography, measurement of the basic theories of, use JX-4 C digital photogrammetric system of navigation of data processing, get a number line row figure, digital elevation model (DEM), are shot projection

10、diagram for basic maps of city planning, and use the software to buildings on the 3 d modeling landscape.KeyWords:Digital photogrammetry；JX-4C; Imagis; three-dimensional landscape model精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 1 前 言1.1 攝影測量傳統(tǒng)攝影測量學(xué)是利用光學(xué)攝影機(jī)攝取像片，通過像片來研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置和相互關(guān)系的一門科學(xué)技術(shù)。 它包含的內(nèi)容有：獲取被攝物體的影像，研究單張和

11、多張像片影像的處理方法，包括理論、設(shè)備和技術(shù)，以及將所測得的結(jié)果以圖解形式或數(shù)字形式輸出的方法和設(shè)備。其主要任務(wù)是測制各種比例尺的地形圖、建立 地形數(shù)據(jù)庫，為地理信息系統(tǒng) 、各種工程應(yīng)用提供基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)。攝影測量的主要特點是 在像片上進(jìn)行量測和解譯， 無需接觸被攝物體本身 ,因而很少受自然和地理條件的限制，而且可攝得瞬間的動態(tài)物體影像。像片及其他各種類型影像均是客觀物體或目標(biāo)的真實反映，信息豐富逼真，人們可以從中獲得所研究物體的大量幾何信息和物理信息。攝影測量的分類方法有多種，根據(jù)攝影機(jī)平臺位置的不同可分為：地面攝影測量、航空攝影測量、航天攝影測量和水下攝影測量；根據(jù)用途不同可分為地形攝影測量

12、和非地形攝影測量兩大類 ，地形攝影測量的目的是測制各種比例尺的地形圖，這也是攝影測量的主要任務(wù)之一，而非地形攝影測量的應(yīng)用面非常廣，服務(wù)的領(lǐng)域和研究對象千差萬別，如工業(yè)、建筑、考古、軍事、生物、醫(yī)學(xué)等；從攝影測量學(xué)的發(fā)展來看 ，攝影測量學(xué)又可分 為模擬攝影測量 、解析攝影測量和 數(shù)字?jǐn)z影測量。1.2 三維建模技術(shù)數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)日趨成熟，后期處理也獲得快速發(fā)展，其中基于航攝像片的三維建模技術(shù)突飛猛進(jìn)，成為像片處理最主要的應(yīng)用方面。隨著“數(shù)字地球”的提出，各種數(shù)字城市的模型建設(shè)被提上市政建設(shè)的日程，越來越多的城市擁有了自己的數(shù)字城市系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的實現(xiàn)與數(shù)字?jǐn)z影測量和數(shù)據(jù)三維建模應(yīng)用是密不可分的

13、。以計算機(jī)三維建模技術(shù)為基礎(chǔ)的航攝像片的處理系統(tǒng)成為數(shù)字城市發(fā)展的主要技術(shù)支撐。數(shù)字地面模型 DTM、數(shù)字表面模型 DSM、數(shù)字高程模型 DEM、數(shù)字線劃圖DLG、數(shù)字正射影像圖 DOM、數(shù)字柵格圖 DRG、等高線、影像鑲嵌圖等數(shù)字產(chǎn)品越來精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)越多的被應(yīng)用到模型建設(shè)中。其中 4D 產(chǎn)品即 DLG、DEM、DOM、DRG 成為測繪信息數(shù)字的主要產(chǎn)品，4D 產(chǎn)品將逐漸替換傳統(tǒng)紙質(zhì)線劃圖。隨著我國基礎(chǔ)測繪任務(wù)的不斷深入, 生產(chǎn)以“4D”產(chǎn)品為主的數(shù)字化地圖產(chǎn)品的技術(shù)日趨成熟。1.3 本設(shè)計的研究內(nèi)容1數(shù)字?jǐn)z影測量在城市三維建模中的作用；2利用 JX-4C 數(shù)字?jǐn)z

14、影測量工作站采集并處理三維數(shù)字景觀模型建立所需的基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)；3三維實體建模技術(shù)研究；4根據(jù) JX-4C 全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站采集的城市基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)，利用相關(guān)軟件進(jìn)行三維數(shù)字景觀建模。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2 三維景觀建模的制作原理及應(yīng)用隨著攝影測量與遙感，地理信息系統(tǒng)等學(xué)科的高速發(fā)展，一批新型測繪產(chǎn)品產(chǎn)生了。其中，城市三維景觀建模就是一種數(shù)字?jǐn)z影測量新產(chǎn)品。本設(shè)計簡述了三維景觀建模的實際制作過程；第二闡述了三維景觀建模在社會生活各個領(lǐng)域的應(yīng)用，并分析了它的發(fā)展前景。主要論述下如何利用 Imagis 制作三維景觀模型。2.1 概述近年來隨著城市規(guī)劃、交通、旅游、政府

15、決策等部門對現(xiàn)實世界真實表現(xiàn)需求的日益增加 ,三維 GIS 已成為國內(nèi)外 GIS 界的研究熱點。三維景觀圖以直觀的三維地形、地物代替了抽象的地圖符號，這就使得地圖超出了傳統(tǒng)的地理信息符號化、空間信息水平化和地圖內(nèi)容凝固化、靜止化的狀態(tài)，進(jìn)入了動態(tài)、時空變換、多維的可交互的地圖時代；同時，三維景觀圖的建立也使我們對地圖的認(rèn)識方式發(fā)生了巨大的變化，并為進(jìn)行各種空間分析創(chuàng)造了良好的條件。因此，將三維景觀圖作為地理信息系統(tǒng)中的又一個專題圖層將是一種必然的趨勢；如何建立 城市三維景觀模型已成為擺在我們面前的重要問題。2.2基于Imagis的城市三維景觀建模方法的實現(xiàn)為了在 IMAGIS 中實現(xiàn)城市三維建

16、模，必須用 Auto CAD 對糾正后的影像圖進(jìn)行數(shù)字化，使其轉(zhuǎn)化為數(shù)字地圖。該數(shù)字地圖應(yīng)保存為 Auto CAD (R14) dxf 格式（如圖 2.1和圖 2.2），然后用 AutoCAD 或 IMAGIS 系統(tǒng)中的圖形編輯器對該 dxf 文件進(jìn)行修改。主要內(nèi)容有：多余圖層（一般為 0 圖層）的刪除；非整體平面圖向整體平面圖的轉(zhuǎn)換；對無高程屬性的建筑物進(jìn)行高程賦值；地面高程點的提取和修改等。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖2.1 影像圖圖2.2 利用CAD轉(zhuǎn)換格式之后的數(shù)字化地圖2.2.1 創(chuàng)建簡單三維模型在 IMAGIS環(huán)境下，對導(dǎo)入的數(shù)字地圖的各建筑物，選用單個對象調(diào)整，可

17、添加高度、顏色屬性，然后統(tǒng)一進(jìn)行自動創(chuàng)建建筑物。如個別建筑物須調(diào)整，則先進(jìn)行屬性修改，再進(jìn)行人工創(chuàng)建建筑物。建模時，需先在IMAGIS 中選取基元，選擇時無須遵循先后順序，系統(tǒng)將自動判斷并生成三維模型。2.2.2 創(chuàng)建復(fù)雜三維模型可用AutoCAD或IMAGIS系統(tǒng)中的圖形編輯器對dxf文件進(jìn)行修改。用IMAGIS圖形編輯精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)器修改時，導(dǎo)入dxf文件，將Auto CAD中的坐標(biāo)和其它多余數(shù)據(jù)刪除（一般在 0 圖層），并把所有線條改為同一層，然后保存為一個文件。部分規(guī)則的建筑物模型可通過人工創(chuàng)建建筑物實現(xiàn)，例如柱子、部分規(guī)則墻面等。對于不規(guī)則的模型，可先將線

18、條繪出、調(diào)整好高度，使用三維建模功能，選擇好插值方法及插值個數(shù)。通常有兩種插值方法：線性插值可在各線條之間產(chǎn)生直面，插值個數(shù)只給 1個；樣條插值可在各線條之間產(chǎn)生曲面，最少要有三根線條，插值個數(shù)至少給2個，一般用3-5個為宜，如圖2.3所示：圖2.3 根據(jù)線條進(jìn)行三維建模2.3 紋理采集和紋理粘貼三維景觀圖的基本模型建成之后，通過實地采集的地面紋理和建筑物紋理，利用IMAGIS的紋理映射功能對所有的物體貼紋理，使生成的景觀更加逼真和生動。2.3.1三維建筑紋理采集與處理在三維可視化地理信息系統(tǒng)中，對建筑物三維幾何模型進(jìn)行紋理映射是建好三維景觀圖的關(guān)鍵，它將直接關(guān)系到所建模型的視覺效果和逼真程度

19、。因為利用影像紋理，不僅可以真實、直觀地表達(dá)現(xiàn)實世界，還可以彌補(bǔ)三維幾何模型里所表達(dá)不出的詳細(xì)信息，豐富幾何圖形的細(xì)節(jié)和材質(zhì)。1三維建筑物側(cè)面紋理的采集與處理1）三維建筑物側(cè)面紋理的采集校園建筑物的側(cè)面紋理全部采用數(shù)碼相機(jī)實地拍攝，主要涉及地物側(cè)面紋理的采集。為提高拍攝的工作效率,在數(shù)據(jù)采集以前,需要熟悉紋理采集區(qū)域的整體情況,比如地物類型、建筑風(fēng)格、道路情況等,同時了解該區(qū)域在整個實驗區(qū)域內(nèi)的重要程度,并對平面圖中的每一地物及其包含的每一個主要側(cè)面賦以唯一編號。為了保證紋理數(shù)據(jù)的質(zhì)量,精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)在拍攝地物側(cè)面紋理的過程中需要注意日照條件、拍攝的角度等因素的影響

20、,熟練地運用攝影技巧,保證影像盡量清晰。2）三維建筑物側(cè)面紋理的處理三維建筑側(cè)面紋理的處理包括原始相片的后期制作和紋理映射兩個部分。原始相片的后期制作應(yīng)根據(jù)實地拍攝與所建立的三維模型, 但是在紋理的提取過程中，由于受建筑物的高度的影響，遙感像片往往是比例失調(diào)，所以必須對每張圖用平面圖形處理軟件（如Photoshop ）進(jìn)行處理，使之正立并成矩形。由于視野狹窄和樹木等地物的遮掩，有時很難甚至不可能獲取一張完整的建筑物立面像片，只能攝取建筑物立面的局部像片。為了確保建筑物主要立面的紋理完整真實(特別是地物的臨街立面),減少降低圖像清晰度的操作,消除對地物側(cè)面紋理的遮擋(如樹木對墻面的遮擋),并注重

21、保持工作區(qū)內(nèi)所有紋理影像色調(diào)的均衡。在提取紋理的過程中根據(jù)一般規(guī)則建筑物外觀構(gòu)型的對稱性和規(guī)律性，可對提取的建筑物立面像片進(jìn)行分割，如把建筑物的窗戶、陽臺、建筑物的每一層分割出來，以位圖形式加以存儲，對一棟建筑物選取若干公用圖像塊，類似于地形圖中的一些圖式符號；紋理文件名在整個數(shù)據(jù)采集區(qū)域內(nèi)必須保持唯一,以確保紋理與三維模型每一個面的一一對應(yīng)；在建立三維模型時，調(diào)用這些處理過的圖像并對其進(jìn)行定位和拼接，即可完成對建筑物三維幾何模型的整個側(cè)面的紋理貼加。紋理影像映射也是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。在進(jìn)行各種類型三維地物的面與紋理影像 映射過程中,只有確保紋理數(shù)據(jù)與面映射的正確性,才能真實地模擬現(xiàn)實建筑物

22、。2三維建筑頂面紋理的采集與處理三維建筑模型的頂面紋理無法由實地拍攝直接獲取,因此只有從原始分辨率的遙感正射影像中采集建筑物頂部的紋理數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會自動提取其紋理。從正射影像中剪取建筑物頂部的紋理數(shù)據(jù)可以保證紋理的質(zhì)量。 系統(tǒng)自動提取的紋理中，可能存在有些建筑物的部分墻面紋理不存在或分辨率不能滿足用戶要求的現(xiàn)象。此時，可以通過系統(tǒng)提供的紋理編輯恢復(fù)建筑物的紋理。2.3.2三維建筑物的紋理粘貼貼紋理的過程分為兩種：選擇對應(yīng)點、不選擇對應(yīng)點。貼紋理的方式有三種：一般紋理、平鋪紋理和透明紋理。紋理貼圖文件可以是：*.BMP、*.TIF、*.JPG、*.GIF 格式的圖片。 應(yīng)根據(jù)不同地物選擇不同的紋理

23、粘貼方式和紋理貼圖。比如，透明紋理可用于樹木、廣告牌等的紋理粘貼；平鋪紋理可用于草坪、地面等重復(fù)紋理的粘貼。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)通過對三維建模方法的研究，可以實現(xiàn)城市三維景觀模型的建立（圖2.4為校園三維景觀模型）。圖2.4 校園三維景觀圖2.4三維建模中遇到的問題總結(jié)利用IMSGIS進(jìn)行三維景觀建模會遇到一系列問題總結(jié)有以下幾點：（1）建筑物、道路等應(yīng)用多義線（Polyline）表示，不用樣條曲線（在IMAGIS 中容易發(fā)生沖突）。（2）盡量刪除數(shù)字化地形圖的冗余數(shù)據(jù)，以便能順利導(dǎo)入 IMAGIS 中 （以小于4 兆的文件大小為最佳）。若數(shù)字化地形圖范圍較大，應(yīng)將其分塊

24、。（3）將建筑物線條封閉，不同高度的線條要單獨組成一條封閉的線條。（4）三維模型應(yīng)與實物高度相符；對復(fù)雜地物需單個建模。（5）獲取的建筑物紋理，應(yīng)先經(jīng)相關(guān)圖片處理軟件加工，使其文件容量縮小且保證圖片的真實性。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)（6）粘貼紋理時，若選對應(yīng)點，必須保持圖片與模型表面上的點的選擇方向一致。當(dāng)對象是曲面時，圖形區(qū)的對應(yīng)點只限制在曲面的底邊和頂邊，不能在曲面中部選擇。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3 數(shù)字?jǐn)z影測量數(shù)據(jù)處理經(jīng)過外業(yè)數(shù)據(jù)采集，我們得到了山西臨汾市的航攝像片，本章將利用JX4CDPW 攝影測量工作站系統(tǒng)對獲取的影像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到3D 產(chǎn)品

25、，為城市三維模型的建設(shè)做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。3.1JX4C 簡介JX-4C 是結(jié)合生產(chǎn)單位的作業(yè)經(jīng)驗開發(fā)的一套半自動化、實用性強(qiáng)、人機(jī)交互功能好、有很強(qiáng)的產(chǎn)品質(zhì)量控制工藝的微機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測量工作站，其顯著特點是：有一個極好的立體交互手段使其立體觀測效果不亞于進(jìn)口解析、加上手輪、腳盤、腳踏開關(guān)后成為一臺徹頭徹尾的解析測圖儀。該工作站主要用于各種比例尺的數(shù)字高程模型“DEM” 、數(shù)字正射影像“DOM” 、 數(shù)字柵格圖 DRG 等的生產(chǎn)。最顯著的特點是具有強(qiáng)大的立體編輯功能和產(chǎn)品質(zhì)量的可視化檢查。3.2 測區(qū)介紹設(shè)計采用山西臨汾市四張航攝像片。臨汾市位于山西省的中部地區(qū)，地形東高西低，東部山地面積約占全市面積

26、的 35.1%；丘陵主要分布在中部，約占全市面積的 8.3%，主要以山地為主。本航片采集的部位地勢較為平坦，由于是采集的城市地區(qū)所以地物幾乎全是樓房，有一般房屋和小高層以及高層建筑，其他地物較少，比較適合數(shù)據(jù)的采集。3.3 數(shù)據(jù)采集利用 JX4C 對像片進(jìn)行分析處理，采集建設(shè)模型所需的 3D 數(shù)據(jù)。3.3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理1 建立工程在計算機(jī)上建立用戶目錄，步驟為選擇 JX-4C 主界面的“處理-工程-工程目錄” ，如圖 3.1：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.1 工程建立建立完成新的用戶目錄之后，選擇“處理-工程-相機(jī)文件” ，如圖 3.2 所示：圖 3.2 相機(jī)文件加載相機(jī)

27、文件為已經(jīng)做好的數(shù)據(jù)文件，文件名為 camera.use，把坐標(biāo)輸入“框標(biāo)坐標(biāo)”下。焦距處輸入 120.000，默認(rèn)單位為 mm。完成后點擊“確認(rèn)” 。進(jìn)人 JX-4C 主菜單，選擇“處理-創(chuàng)建像對” ，攝影方向選擇像片從右到左建立像對。在這里一定要注意影像方向。如圖 3.3：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.3 創(chuàng)建像對2 內(nèi)定向內(nèi)定向是為了確定掃描坐標(biāo)系與像片坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系以及數(shù)字影像可能存在的變形，在內(nèi)定向時把空三時的放片位置與掃描時的放片位置聯(lián)系起來。內(nèi)定向的步驟如下：JX4C 主菜單單擊“處理”下定向建模型，單擊“內(nèi)定向”下“量測左片” ，提示“讀入影像，稍

28、侯.” ，影像出現(xiàn)后，用鼠標(biāo)單擊左下角位置進(jìn)行概略定位，觀測屏幕顯示出該框標(biāo)位置。用鼠標(biāo)單擊 5：1，使影像放大 5 倍，用左、右手輪精確照準(zhǔn)框標(biāo)中心，踩下有空格含義的付腳踏(或按空格鍵)，檢索影像框標(biāo)位置處出現(xiàn)紅色“ + 1” ，測標(biāo)自動跳至 2 號框標(biāo)位置（如果不自動跳動，可手動，依次是左下角，左上角，右上角，右下角） 。用手輪精確照準(zhǔn)后踩右腳踏，依次完成 2、3、4各框標(biāo)的量測。單擊“內(nèi)定向”下“量測右片” ，方法與量測左片一樣。量測完右片之后，即完成此像對的內(nèi)定向。各框標(biāo)測完后將彈出右片定向量測報告殘差如圖3.4（A）及3.4（B）：圖 3.4（A） 左片內(nèi)定向殘差及誤差報告精選優(yōu)質(zhì)文

29、檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.4（B） 右片內(nèi)定向殘差及誤差報告左片殘差與右片大體相同。若對殘差結(jié)果不滿意，可點擊取消，重新內(nèi)定向或者單擊鼠標(biāo)右鍵便可清除原先所有量測記錄，之后就可以進(jìn)行重新量測（誤差范圍在0.2mm以內(nèi)） 。注意：如果內(nèi)定向殘差較大，可能是像片有伸縮、框標(biāo)不對或掃描儀有問題等原因造成的。如果殘差較大，可以看看是否是比例尺沒有放大。3 相對定向相對定向的結(jié)果是建立立體模型，其精度對整個作業(yè)過程影響極大。好的相對定向結(jié)果會帶來好的大地定向結(jié)果、高的相關(guān)成功率，測圖時沒有視差，立體感好，因而要高度重視相對定向。相對定向即可自動進(jìn)行，也可采用手動完成。本次設(shè)計采用自動進(jìn)行。

30、相對定向是為了恢復(fù)構(gòu)成立體像對的兩張像片的相對方位，建立被攝物體的幾何模型。JX-4C系統(tǒng)利用自動影像匹配輔以核線約束條件，尋找出大量的同名點，在解求相對定向參數(shù)時，利用了大量的多余觀測，不僅可自動剔除粗差，還可大大提高定向的精度和可靠性。在實際的生產(chǎn)過程中一般是利用電腦來自動完成相對定向，這樣可以大大提高作業(yè)效率。單擊“像對”下“設(shè)置參數(shù)”設(shè)置相對定向的參數(shù),如圖3.5所示：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.5 相對定向參數(shù)設(shè)置自動相對定向的地區(qū)類別選取實際上是相關(guān)搜索范圍的設(shè)定，如果設(shè)為平地找不到多少點，改為山地很可能找的點就多了。因此，如果用批命令計算，不計較時間的話，則

31、一律設(shè)為高山地；點間隔為 8mm 時一般可找到 200-300 點，點間隔為 5 可找到就近1000 個點，如果后工序不做核線相關(guān)生成 DEM，此處可設(shè)為 8 或 10 即可。如果地形復(fù)雜又要做自動相關(guān)，應(yīng)該設(shè)為 5mm。本次設(shè)計后工序需要做核線相關(guān)，故設(shè)為5mm。相對定向完后會彈出一個精度報告，如圖 3.6：圖 3.6 相對定向殘差及誤差報告如果相對定向的誤差精度滿足要求，則點擊確定完成相對定向，完成后如圖 3.7。如果誤差太大超出精度要求的范圍，需要進(jìn)行手工相對定向，反復(fù)檢測直到滿足要求為止。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖3.7 相對定向完成后圖像4 核線重采樣相對定向完成后

32、就可以建立一個沒有上下視差的理想像對，絕對定向、自動獲取DEM及向量測圖都將在核線影像對上完成。由于是立體像對作業(yè)紙對重疊范圍內(nèi)作核線糾正，所以核線影像大約為原始影像的65%。核線重采樣的步驟如下：單擊“像對”下“參數(shù)設(shè)定” ，彈出采樣方式如下：圖3.8 核線重采樣參數(shù)設(shè)置精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)選擇采樣方法（一般為雙線性） ，核線影像倍率(缺省為1.3，若為彩色影像建議改為1)，因為本圖像太大，所以將倍率改為0.5， X、Y方向裁切數(shù)(設(shè)置為0)，單擊“確認(rèn)” 。選擇“核線重采樣”下的“重采樣計算” ，彈出如下對話框：圖3.9 核線重采樣過程單擊“確定”核線重采樣完成。5

33、絕對定向絕對定向是將模型點在像空間輔助坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換到地面參考坐標(biāo)系中，實質(zhì)上就是兩個坐標(biāo)系的空間相似變換問題。具體步驟如下：(1)單擊“絕對定向”下 “量測” ，讀入影像。(2)選取容易辨認(rèn)的某個控制點，此控制點坐標(biāo)必須在控制點文件control.use中存在。將像片放大，使影像處于放大狀態(tài)下，在用鼠標(biāo)進(jìn)行概略定位后，用左、右手輪及腳盤精確照準(zhǔn)后踩副腳踏或打空格，輸入點號，單擊“OK” 。由于本次設(shè)計用到的影像有控制點文件，卻沒有在航片上刺點，因為在絕對定向的時候所需要的控制點是根據(jù)公式大概推算出來的，然后在航片上經(jīng)過反復(fù)查找精確找出。(3)同理，選取另一明顯控制點，精確照準(zhǔn)后踩副腳踏打空

34、格，輸入點號，單擊“OK” 。(4)當(dāng)具備兩個已量測的控制點后，單擊“絕對定向”下的“預(yù)計算” 。這樣便可以得到控制點文件中落在該像對內(nèi)的其它點的概略位置，顯示在屏幕上。在檢索影像上，已量測的點顯示為紅色，預(yù)計算得到的點則為綠色。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)由于用的是核線影像,所生成的點位相當(dāng)精確；但亦可對其進(jìn)行檢查校對。方法是：用鼠標(biāo)左鍵點擊某點，聽到“嘟”的響聲即為已經(jīng)選中該點；觀測立體，用手輪和腳盤進(jìn)行調(diào)校之后打空格，輸入點號，點擊OK。同樣，可以調(diào)整其它點位。(5)當(dāng)量測了三個點位后，可以用“絕對定向”中的“查詢”下的“查詢GCP”功能，更精確的逼近其余點位。(6)量測四

35、個點后，單擊“絕對定向”中“查詢”下的“刪除綠色GCP”將其余的點刪除。如圖3.10：圖3.10 絕對定向刪除綠色GCP點(7)單擊“絕對定向”下的“計算” ，將彈出絕對定向精度報告如下：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.11 絕對定向殘差及中誤差報告中誤差要求控制在2.000m以內(nèi)，若不滿意，單擊“取消”重新調(diào)整點位。用右鍵刪去不必要的或錯誤點位，反復(fù)修測、計算,直至對結(jié)果滿意，點擊“確定” ，絕對定向完成。(8)確定之后，就會彈出如圖3.12所示的對話框：圖 3.12 核線影像裁剪數(shù)據(jù)單擊 OK 就行。(9)鍵入按鈕 A，自動設(shè)置工作邊界，并彈出如圖 3.13 所示的對話框

36、：圖 3.13 設(shè)置工作邊界對邊框滿意之后，點擊是即可。接著是右邊界。設(shè)置完工作區(qū)域后，絕對定向也就完精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)成了。單擊像對-退出像對，關(guān)閉像對。3.3.2 DLG 的制作數(shù)字線劃地圖(Digital Line Graphic，縮寫DLG)是現(xiàn)有地形圖要素的矢量數(shù)據(jù)集，用于保存各要素間的空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息，全面的描述地表目標(biāo)。此數(shù)據(jù)滿足各種空間分析要求 ,可隨機(jī)地進(jìn)行數(shù)據(jù)選取和顯示 ,與其他信息疊加 ,可進(jìn)行空間分析、決策。其中部分地形核心要素可作為數(shù)字正射影像地形圖中的線劃地形要素。本設(shè)計主要是利用JX - 4C全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)來制作。JX - 4C

37、面向影像的各種算法被加進(jìn)去后使其可以實現(xiàn)半自動或手動定向，使DLG生產(chǎn)過程中，勞動強(qiáng)度下降，由于立體的圖形可以疊加至影像立體上去并且可以硬件放大、縮小、漫游，為DLG的立體套合查漏創(chuàng)造了有利條件。矢量測圖步驟如下：(1)單擊“處理”下的“矢量測圖” 。(2)單擊“符號視圖”下的“設(shè)置Action路徑” ，在彈出的對話框中選擇相應(yīng)比例尺路徑，在設(shè)定比例尺的工具鈕中輸入測圖比例尺，并需調(diào)整相應(yīng)比例尺的符號庫及動作設(shè)計文件，本設(shè)計選用的是1：2000的符號庫（圖3.14） 。圖3.14 選擇符號庫(3)選擇“文件”下的“新矢量文件” ，彈出對話框，選擇事先建好的向量文件夾，輸入一個新向量文件名40-

38、39，如圖3.15：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖3.15 建立新矢量文件單擊保存后，彈出有關(guān)工作區(qū)大小及圖幅旋轉(zhuǎn)角度的提示框(參數(shù)應(yīng)用默認(rèn)值)，如圖3.16：圖3.16 參數(shù)設(shè)置單擊確認(rèn)，彈出成圖比例尺對話框，輸入比例尺2000。如圖3.17：圖3.17 比例尺單擊OK，向量文件名會出現(xiàn)在矢量窗口的標(biāo)題欄內(nèi)。點擊分類碼工具鈕中的第一行即主類，在第二行出現(xiàn)相應(yīng)的子類，再選擇子類中的任一個，則會彈出國標(biāo)分類碼。選取所要測的國標(biāo)碼后單擊“OK” ，此時測圖工具鈕中顯示所選的國標(biāo)碼及符號碼?？芍苯釉诠ぞ哜o中輸入國標(biāo)碼，開始進(jìn)入測圖。(4)單擊工具窗，打開繪圖工具。選擇特定的線條來矢量測

39、圖。如繪制房屋的時候，就選擇獨立地物-簡單房屋，對房屋進(jìn)行矢量化。最終的線劃圖成果如圖3.18：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.18 線劃圖成果3.3.3 DEM的制作DEM（Digital Elevation Model）是一定范圍內(nèi)規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標(biāo)及其高程的數(shù)據(jù)集，它主要是描述區(qū)域地貌形態(tài)的空間分布，是通過等高線或相似立體模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)內(nèi)插而形成的。DEM是對地貌形態(tài)的虛擬表示，可派生出等高線、坡度圖等信息，也可與DOM 或其它專題數(shù)據(jù)疊加，用于與地形相關(guān)的分析應(yīng)用，同時它本身還是制作DOM 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。DEM是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的一種

40、實體地面模型，是(Digital Terrain Model，簡稱DTM)的一個分支。一般認(rèn)為 ,DTM是描述包括高程在內(nèi)的各種地貌因子，如坡度、坡向、坡度變化率等因子在內(nèi)的線性和非線性組合的空間分布，其中 DEM是零階單純的單項數(shù)字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度變化率等地貌特性可在 DEM的基礎(chǔ)上派生。DEM是各種地球科學(xué)分析、工程設(shè)計和輔助決策的重要基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，有著廣泛的應(yīng)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)用。DEM的建立方法有多種， 從數(shù)據(jù)源及采集方式講有： (1)直接從地面測量 ,例如用GPS、全站儀、野外測量等 ；(2)根據(jù)航空或航天影像，通過攝影測量途徑獲取 ,如立體坐標(biāo)

41、儀觀測及空三加密法、解析測圖 、等等；(3)從現(xiàn)有地形圖上采集，如格網(wǎng)讀點法、數(shù)字化儀手扶跟蹤及掃描儀半自動采集然后通過內(nèi)插生成DEM等方法。本設(shè)計采用航攝像片，采用JX4C的DEM生成方法。操作步驟如下：（1）DEM創(chuàng)建、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和參數(shù)設(shè)置如3.19所示：圖 3.19 DEM 參數(shù)設(shè)置(2)特征線矢量預(yù)處理。(3)物方相關(guān)。在設(shè)置好參數(shù)后，點擊“DEM創(chuàng)建”下的“影像匹配生成DEM” ，刷新窗口后顯示出DEM數(shù)據(jù)，點擊“保存DEM數(shù)據(jù)” 。最后生成的DEM部分截圖（白色格網(wǎng)為規(guī)則格網(wǎng)形式的DEM）如圖3.20：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.20DEM 生成圖（放大后的效果

42、）3.4.4 等高線生成及 TIN 的生成基于生成的DEM，利用tindem.exe來生成等高線。單擊文件管理-打開文件，先打開剛剛保存的DEM數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會提示輸入比例尺，本設(shè)計采用的是1：2000，如圖3.21所示：圖3.21 等高線制作時比例尺單擊模型應(yīng)用-選擇混合模型內(nèi)插等高線-當(dāng)前模型，系統(tǒng)會彈出一個對話框，設(shè)置參數(shù)如圖3.22：圖3.22 等高線參數(shù)設(shè)置確定后等待系統(tǒng)自動生成等高線，最后生成等高線部分截圖如圖3.23：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.23 等高線等高線生成后系統(tǒng)自動保存為.cnt 格式的文件。在 JX4C 中加載等高線后顯示如圖 3.24：圖 3.2

43、4 加載等高線后效果利用生成的等高線及原有的DEM數(shù)據(jù)可以生成TIN，具體步驟如下：單擊TIN-精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)TIN的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提取-提取特征點線矢量（參數(shù)默認(rèn)如圖3.25） ，系統(tǒng)將自動提取數(shù)據(jù)。圖3.25 TIN制作參數(shù)設(shè)置單擊TIN-創(chuàng)建TIN，系統(tǒng)將自動生成TIN，刷新后部分如圖3.26所示：圖 3.26 生成 TIN 圖中紅色三角形格網(wǎng)即為 TIN 格網(wǎng)。3.3.5 DOM制作及鑲嵌數(shù)字正射影像圖（DOM） ，是對航空（或航天）像片進(jìn)行數(shù)字微分糾正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數(shù)字正射影像集。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像。DOM具有高、信息豐富

44、、直觀逼真、獲取快捷等優(yōu)點，可作為地圖分析背景控制信息，也可從中提取自然資源和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史信息或最新信息,為防治災(zāi)害精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)和公共設(shè)施建設(shè)規(guī)劃等應(yīng)用提供可靠依據(jù)；還可從中提取和新的信息，實現(xiàn)地圖的修測更新。評價其它數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實性和完整性都很優(yōu)良。DOM 生成流程可以分成以下幾步：1）在 JX-4C 數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)軟件模塊中設(shè)置參數(shù)，由 TIN 數(shù)據(jù)自動生成各模型 DOM數(shù)據(jù)。2）相鄰模型的 DOM 數(shù)據(jù)在 JX-4C 數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng) Dom 接邊模塊中完成接邊，然后再完成圖幅的 DOM 鑲嵌與裁邊。3）DOM 圖象處理可用 Photoshop 等

45、軟件完成。本設(shè)計 DOM 制作步驟如下：打開 TIN，點擊 TIN-DOM 制作，參數(shù)設(shè)置對話框如圖 3.27 所示：圖 3.27 DOM 生成參數(shù)設(shè)置比例尺設(shè)置成 1：2000，點擊 OK，就可以生成一個像對的 DOM 影像圖，點擊影像地圖-打開影像，打開一幅生成的 DOM，部分截圖如圖 3.28 所示：圖 3.28 DOM 生成截圖DOM的鑲嵌步驟：（1）在JX - 4C主菜單下，點擊“DEM和DOM獲取及拼接”模塊，創(chuàng)建圖幅（圖3.29） ，精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)然后添加所要鑲嵌的像對（圖3.30） 。圖 3.29 圖幅信息圖 3.30 加載像對（2）鑲嵌結(jié)束后,要借

46、助Photoshop軟件對DOM進(jìn)行灰度、反差、色調(diào)的調(diào)整。（3）DOM的平面精度檢查可以通過與DLG的套合，也可以在加密控制點時生成加密點，供檢查使用，一般要多于30點。鑲嵌完成經(jīng)過處理后的DOM如圖3.31所示：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖3.31 最終DOM圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4 基于數(shù)字?jǐn)z影測量的城市三維景觀建模自從數(shù)字地球的概念提出后，作為數(shù)字地球建設(shè)的一個重要方面數(shù)字城市的建設(shè)是數(shù)字地球建設(shè)的重要組成部分，也是城市和社會信息化發(fā)展的必然趨勢，它是一個龐大的、復(fù)雜的、長期的系統(tǒng)工程。其中，三維城市模型的建立是數(shù)字城市建設(shè)的主要內(nèi)容和重要的步驟。

47、城市真實三維模型，是根據(jù)建筑物的實際三維地理坐標(biāo)，構(gòu)建的真實城市三維模型，可以實現(xiàn)城市三維的真實再現(xiàn)。數(shù)字?jǐn)z影測量作為一種越來越廣泛應(yīng)用的測量手段，其獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后得到4D產(chǎn)品，利用相關(guān)軟件（如Imagis）將4D數(shù)據(jù)編輯后可得到與影像大致一致的具有真實感的三維模型產(chǎn)品。4.1 建模所需數(shù)據(jù)和軟件本設(shè)計建模所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料有山西省臨汾市數(shù)字線劃圖、山西省臨汾市 DEM和貼圖資料；所需要的軟件有 AutoCAD 2004、Imagis 三維可視化軟件、數(shù)據(jù)庫軟件。IMAGIS三維可視地理信息系統(tǒng)是武漢適普軟件有限公司自主開發(fā)的、一套以數(shù)字正射影象（DOM）、數(shù)字地面模型(DEM)、數(shù)字

48、線劃圖 （DLG）和數(shù)字柵格圖 （DRG）作為綜合處理對象的虛擬現(xiàn)實管理的GIS系統(tǒng)。它分為兩大部分：三維地理信息系統(tǒng)和平面圖形編輯系統(tǒng)。通常，二維圖形在平面編輯系統(tǒng)中經(jīng)過編輯整形后，即可輸出到三維系統(tǒng)中進(jìn)行三維實體的重建和管理，查詢分析，屬性定義，進(jìn)行各種可視化操作和圖形輸出等。IMAGIS是基于4D的三維可視化地理信息系統(tǒng)，它將常規(guī)的二維數(shù)據(jù)模型推廣到三維空間，不僅能實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的可視化，而且為用戶提供了強(qiáng)大的交互操作工具。在這個三維動態(tài)環(huán)境里，用戶可以真實地重現(xiàn)或創(chuàng)建各種復(fù)雜的三維形體如地貌、地物等，并為進(jìn)一步的空間決策服務(wù)。IMAGIS的空間查詢與分析功能突破了二維和2.5維的概念，可

49、以直接從三維模型上選擇目標(biāo)進(jìn)行分析和查詢， 如面積、周長、距離、體積、剖面等,可以直接在透視圖空間進(jìn)行各種空間查詢與決策分析。在 Imagis 環(huán)境下基于大比例尺全要素地形圖進(jìn)行臨汾市三維制作，其作業(yè)流程如下： 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 4.1 三維景觀建模流程圖4.2 Imagis 環(huán)境下三維數(shù)字模型的建立4.2.1 數(shù)據(jù)的輸入和轉(zhuǎn)換Imagis 系統(tǒng)中所能用的格式有：3dv、DEM、VVT、DXF、E00、MIF 等，根據(jù)不同的底圖選擇導(dǎo)入數(shù)據(jù)。在 Imagis 中，E00 和 DXF 可以保存為*2D 或*3D 兩種格式的文件，但是其中的 DXF 數(shù)據(jù)必須是非曲面數(shù)據(jù)

50、。而由于 DEM，3DV 和 DET 格式都是三維格式數(shù)據(jù)，只能保存為擴(kuò)展名“3D”的文件。由于利用 JX4C 得到的數(shù)據(jù)不是*dxf 格式，所以在導(dǎo)入 Imagis 之前要用 AutoCAD進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，如圖 4.2：已經(jīng)數(shù)字化的地形圖數(shù)碼相機(jī)獲取地物的原始紋理在 AutoCAD 環(huán)境下編輯檢核生成地物的正射投影圖（地物邊界要閉合，否則無法進(jìn)行三維建模）在 IMAGIS 環(huán)境下對所有地物建模生成校園的立體模型在 Photoshop 環(huán)境下對紋理影像進(jìn)行加工，消除影像變形，生成地物紋理在 IMAGIS 環(huán)境下進(jìn)行紋理粘貼，生成校園三維景觀圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 4

51、.2 建模前數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換4.2.2 生成 DEM在 Imagis 環(huán)境下實現(xiàn)三維建筑物與地貌結(jié)合，再現(xiàn)真實的數(shù)字地形模型，首先要得到臨汾市的 DEM。將數(shù)字地圖中生成的等高線直接導(dǎo)入 Imagis 的二維編輯器中進(jìn)行處理，處理過程中必須全面檢查等高線（主要由地面高程點組成）是否存在錯誤（主要是檢查是否完全閉合） 。檢查無誤后即可生成 DEM。 將用到的 DEM 的 DXF 文件導(dǎo)入并生成 DEM，然后就可以產(chǎn)生 DEM 模型（圖4.3） ，單擊繪圖-添加模型，將剛剛建立的 DEM 模型添加到模型庫中去。 本次建模中，由于設(shè)備的問題，同時為了使三維地物模型與地形模型很好的集成，所以用平面 DEM

52、（圖 4.4）代替了生成的 DEM 模型。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 4.3 生成 DEM圖 4.4 平面 DEM4.2.3 樓房道路建模和紋理貼圖將經(jīng)過轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到 Imagis 中去，顯示如圖 4.5：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 4.5 Imagis 的 DLG 文件將生成的平面 DEM 導(dǎo)入后顯示如圖 4.6：圖 4.6 載 DEM 后結(jié)果建樓房的三維模型時，選用的是在 JX4C 中處理的樓房數(shù)據(jù)。建立模型時，用鼠標(biāo)右鍵選擇地面建筑物的輪廓線，然后在彈出的對話框中輸入建筑物的高度，即可把建筑物立起來。由于本次設(shè)計沒有樓房高度數(shù)據(jù)，在建模時可以根據(jù)影

53、像圖大致確定高度。建模后如圖 4.7 所示。圖 4.7 部分樓房建模后的效果圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)給樓房建完三維模型后，通過實地采集的建筑物紋理，利用 Imagis 的功能對樓房進(jìn)行貼紋理，使樓房的三維更加逼真和生動。進(jìn)行紋理映射是建好三維景觀圖的關(guān)鍵，它將直接關(guān)系到所建模型的視覺效果和逼真程度。貼紋理的過程分為兩種：選擇對應(yīng)點和不選擇對應(yīng)點。貼紋理的方式有三種：一般紋理、平鋪紋理和透明紋理。貼紋理時要選擇貼圖的實體，系統(tǒng)會自動判斷選擇的對象是否可以進(jìn)行貼圖，如果選擇有效，就會彈出一個文件選擇對話框，貼圖文件可以是：*.BMP、*.TIF、*.JPG 和*.GIF 格式的

54、圖片，選擇了圖片后下面的預(yù)覽框中將會出現(xiàn)選中圖片的縮略圖和圖片參數(shù)。如圖4.8：圖 4.8 選擇紋理選擇一個文件并單擊“打開”按鈕探出一個對話框，讓用戶設(shè)置貼紋理的方式和參數(shù)。如圖 4.9：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 4.9 紋理參數(shù)設(shè)置為了讓樓房貼上紋理后顯示更逼真，在貼紋理之前先要對模型進(jìn)行一下轉(zhuǎn)換。選擇“編輯”-“曲面到四邊形轉(zhuǎn)換” ，將樓房的面分割成多個小的面，方便進(jìn)行精確貼紋理。我們選擇選對應(yīng)點貼紋理，這樣可以使樓房的三維模型更加生動逼真。按此種方法將樓房的各個表面都貼上對應(yīng)的圖片，這樣樓房的一個單元的三維建模也就完成了。建完樓房的一個單元的三維模型后，為了使以后的

55、建模時使用方便，最好是將建成的模型做成自定義模型添加到模型庫中。單擊“繪圖”- “添加模型” ，在彈出的對話框中選擇“擴(kuò)展模型” ，選擇模型的類型，樓房為建筑物。單擊“模型入庫”按鈕，系統(tǒng)會彈出對話框詢問模型文件名并將當(dāng)前窗口的圖形保存為一個擴(kuò)展模型文件，該文件將保存在 Imagis 的 Lib 目錄下，擴(kuò)展名為“mod” 。如果需要將建立的擴(kuò)展模型在別的機(jī)器上使用，可將此文件拷到該機(jī)器上相應(yīng)的目錄下即可。單擊“刪除模型”按鈕便可以將選中的模型從模型庫中刪除。將做成的單元添加到模型庫中，對于樓型一樣的建筑物，可以省掉大量重復(fù)的建模工作，節(jié)省工作時間。但是此次建模由于是從 JX-4C 中繪制的

56、DLG 所以樓房基本一致的很少，所以一般采用一個一個貼紋理。全部貼完之后的效果如圖 4.10：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 4.10 樓房紋理貼完后效果圖4.2.4 樹木建模為了讓三維圖形看起來更加形象逼真，需要加入樹木等特殊實體。樹木和廣告牌等可以用“添加紋理對象”菜單項完成。Imagis 軟件中自帶多種樹的紋理，通過“添加紋理對象”添加的對象，系統(tǒng)將會按照用戶給定的參數(shù)自動生成一個立面并在其表面粘貼所選擇的紋理，如果將紋理的一部分設(shè)成透明將會增加立體效果。像樹木這種復(fù)雜模型使用這種方式，即減小了數(shù)據(jù)量又提高了效率。如果需要添加的模型很多，可以選擇“成批種植紋理對象”菜單命令

57、。本設(shè)計樹木的種植就是選用“成批種植紋理對象”菜單項。單擊該菜單項，會彈出如圖 4.11 的對話框：圖 4.11 成批種植紋理參數(shù)設(shè)置寬度、高度是用來設(shè)置紋理的大小，旋轉(zhuǎn)是用來設(shè)置對象的面向方向，如果在“隨場景旋轉(zhuǎn)”前面的對話框中沒有打勾，則添加的對象將隨場景的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并一直面向屏幕和觀測者。加入樹木的三維視圖如圖 4.12：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 4.12 加入樹木后效果圖截取一部分放大后的效果如圖 4.13：圖 4.13 添加樹木部分放大圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5結(jié) 論經(jīng)過以上的介紹，我們可以得出以下幾個結(jié)論：1、在當(dāng)今信息時代，數(shù)字化已滲透到

58、諸多領(lǐng)域，攝影測量領(lǐng)域當(dāng)然也不例外。數(shù)字?jǐn)z影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理，應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學(xué)科的理論和方法，提取所攝對象用數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息的攝影測量學(xué)的分支學(xué)科。這一定義被中國著名攝影測量學(xué)者王之卓教授稱為全數(shù)字?jǐn)z影測量。在全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)中，不僅其產(chǎn)品是數(shù)字的，這些產(chǎn)品包括：數(shù)字地圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖、測量數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)等；而且其處理的原始資料以及記錄的中間數(shù)據(jù)均是數(shù)字的。2、數(shù)字?jǐn)z影測量作為一種新的攝影測量方法，在各種空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)中發(fā)揮著一定的作用。在城市三維景觀建模中主要有以下作用：(1)生成城市基礎(chǔ)信息，包括

59、：數(shù)字線劃圖（DLG）是城市基本圖件的最主要形式，是進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計、管理等的基礎(chǔ)；數(shù)字高程模型（DEM）是建立數(shù)字城市的基礎(chǔ)信息之一，是賴以構(gòu)建城市三維景觀和進(jìn)行各種工程設(shè)計的基礎(chǔ)信息；數(shù)字正射影像圖（DOM），根據(jù)數(shù)字高程模型對中心投影的航攝影像進(jìn)行糾正處理、消除了投影差的垂直投影的影像地圖。由于它包含地表的各種原始信息，而且通過糾正處理，比例尺和相關(guān)位置是準(zhǔn)確的，可用于城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、災(zāi)害防治以及軍事等多種領(lǐng)域。（2）建立城市真實三維景觀模型城市真實三維景觀模型是根據(jù)建筑物的實際三維地理坐標(biāo)，構(gòu)建真實的城市三維景觀模型。城市真實三維景觀模型可根據(jù)大比例尺航攝影像通過數(shù)字?jǐn)z影測量方法，精確測得結(jié)構(gòu)物的空間三維坐標(biāo)，由軟件自動生成建筑物的結(jié)構(gòu)模型并貼上相應(yīng)的紋理而構(gòu)成。3、隨著數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字航攝儀的使用，使得航片不僅在幾何和輻射兩方面的分辨率得到了提高，而且在獲取數(shù)字像片的同時，還支持直接生產(chǎn)多種圖像和地圖產(chǎn)品，包括地形模型、正射影像等。另外隨著高分辨率遙感影像的應(yīng)用，會使得數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在城市規(guī)劃、舊城改造、工程勘查、市政管理、公共交通、環(huán)境